Thin film sintering

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Beim Sintern dünner Filme auf einem Substrat tritt eine geometrische Einschränkung dadurch auf, daß der Film durch die Substrathaftung nicht in der Ebene schrumpfen kann. Dieses kann durch eine in der Ebene auftretende Spannung, die der Sinterspannung entgegen steht, im Rahmen einer kontinuumsmechanischen Formulierung beschrieben werden. In dieser Formulierung treten analog zum elastischen Fall Kompressionsviskositäten und insbesondere ein viskoser Poissonkoeffizient auf. Im Projekt soll das Sintern dünner Filme mit und ohne Substrat dilatometrisch beschrieben und die Entwicklung des Gefüges charakterisiert werden. Ein Modellexperiment wird in einer Heißschmiede erreicht, indem auf einen frei sinternden Massivwerkstoff eine zeitlich variable uniaxiale Spannung so aufgeprägt wird, daß keine radialen Dehnungen auftreten. Dieses Experiment dient dem direkten Vergleich zum Sintern eingeschränkter Filme und der Messung des viskosen Poissonkoeffizienten. Aus einer theoretischen Beschreibung des Sinterns werden weiterhin sowohl aus dem Sinterexperiment wie aus dem Experiment in der Heißschmiede Sinterspannung und Viskositäten in Abhängigkeit von Dichte und Korngröße gewonnen.